化学品降解性能测试OECD筛选试验GB/T21857-2008

化学品快速生物降解性改进的OECD筛选试验GB/T21857-2008

1范围

本标准规定了化学品快速生物降解性改进的OECD筛选试验的方法概述、试验准备、试验程序、质量保证与质量控制、数据与报告。

本标准适用于测试非挥发、水中溶解度不低于100 mg/L的化学品的快速生物降解性。

2术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

2.1快速生物降解性ready biodegradability受试物在限定时间内与接种物接触表现出的生物降解能力。

2.2初级生物降解 primary biodegradation受试物在生物作用下化学结构发生变化致使特性丧失的过程。

2.3溶解性有机碳dissolved organic carbon，DOC溶液中有机碳的含量，常指通过0.45 um滤膜过滤后液体中的有机碳含量，或经4000 r/min转速离心15 min后上清液中的有机碳含量。

2.4停滞期lag phase试验开始到降解率达到10%的时期，

2.5十天观察期 10-d window生物降解率达到10%之后的10 d试验时间

2.6降解期degradation phase停滞期结束到降解率达到*大降解率的90%的时期

3受试物信息

a)分子式和结构式;b)水中溶解度;c)蒸气压;d)碳含量;e)纯度;D)主要成分组成比例;g)吸附性;h)微生物毒性。

4方法简介

4.1原理

GB/T 21857-2008在一定体积的无机培养基中加人已知浓度的受试物(10 mg/L~40 mg/L，以DOC计)，作为**有机碳源，每升培养基接种0.5 mL污水处理厂二级出水的滤液。在温度为22℃±2℃、黑暗或散射光的条件下进行曝气。在28d内，定期测定DOC以确定降解率。生物降解率用DOC去除浓度(用接种物的空白对照试验校正)计算，以初始浓度的百分比表达。可以通过特定化学分析测定试验开始和结束时受试物的浓度，确定受试物的初级生物降解性。

4.2 参比物

本标准推荐苯胺(新蒸馏)、醋酸钠或苯甲酸钠作为参比物。若使用其他参比物，试验报告中应加以说明。

5试验准备

5.1设备

a)锥形瓶，250 mL~2 L;b)震荡器;c)配有合适滤膜的过滤器;

)DOC测定仪;e)溶解氧测定仪;

)离心机

5.2 接种物

5.2.1 接种物的选择

接种物可以采自主要处理生活污水的污水处理厂或中试规模的污水处理装置的二级出水。

5.2.2 接种物的准备

从主要处理生活污水的污水处理厂或中试规模的污水处理装置的曝气池采集二级出水，在运输过程中保持有氧状态。沉淀1h或用粗滤纸过滤，保持上清液或滤出液在有氧状态直到使用。

2.3 接种物的预处理

如有需要，在试验温度下，将接种物预处理到符合试验条件，但不是对接种物进行预驯化。预处理包括在试验温度下对(在试验培养基中的)活性污泥或对二级出水曝气培养5d ~7d.

5.3 试验用水

使用去除毒性物质(如Cu2+)的高纯度去离子水或蒸馏水，并且有机碳含量不得高于受试物浓度的10%，对于每组系列试验使用同一批水。

5.4培养基

5.4.1 试验培养基贮备液用分析纯试剂制备下列贮备液：a)磷酸缓冲液：称取8.50 g磷酸二氢钾(KH2 PO.)、21.75 g磷酸氢二钾(K2 HPO4)、33.40 g二水合磷酸氢二钠(Na2HPO4.2H20)和0.5 g氯化铵(NH，CD)，用水溶解，定容至1 L，pH值为7.4

b)氯化钙溶液：称取27，50 g无水氯化钙(CaCla)或36.40 g二水合氯化钙(CaCl2-2H20)，用水溶解，定容至1L.

c)硫酸镁溶液：称取22.50g七水合硫酸镁(MgSO4.7H20)，用水溶解，定容至1L.

d)氯化铁溶液：称取0.25 g六水合氯化铁(FeCls.6H20)，用水溶解，定容至1L.上述贮备液加入0.05 mL浓盐酸或0.4 g/L EDTA二钠盐缓冲溶液保存。如果贮备液中出现沉淀，则需重新配制。

e)微量元素溶液：称取39.9 mg四水合硫酸锰(MnSO4.4H20)，57.2 mg硼酸(H，BO3)，

42.8 mg七水合硫酸锌(ZnSO4.7H20).34.7 mg钼酸铵((NH4)6Mo，024)，、100.0 mg铁-整

合物(FeCla.EDTA)用蒸馏水溶解，定容至1L.

D)维生素溶液：称取15.0 mg酵母膏溶于100mL蒸馏水中，用0.2 4m孔径滤膜过滤除菌，或现用现配制成新鲜的溶液

5.4.2 试验培养基的制备

在800 mL蒸馏水中加入磷酸缓冲液10 mL，再分别加入氯化钙溶液、硫酸镁溶液、氯化铁溶液、微量元素溶液、维生素溶液各1 mL，用蒸馏水定容至1L.

6试验程序

6.1 组别设计

a)通常，试验中需要设置下列组别：含受试物和接种物的试验组(两个锥形瓶平行);仅含接种物的接种物空白对照组(两个锥形瓶平行);一含参比物和接种物的程序对照组。

b)必要时：含受试物和消毒剂的无菌对照组;含受试物、接种物和消毒剂的吸附对照组;

-含受试物、参比物和接种物的毒性对照组(见附录A).

6.2 受试物贮备液

受试物或参比物的水中溶解度若超过1 g/L，则称取1g~10 g，用去离子水溶解并定容至1L.否则，将受试物直接加入试验培养基中，确保受试物溶液均质化，或按附录B所述处理受试物.

5.3试验操作

6.3.1 锥形瓶的准备

以2L锥形瓶装1L悬浮液为例，锥形瓶中先装入800 mL试验培养基，再分别加入受试物或参比物的贮备液，使锥形瓶中DOC的质量浓度为10 mg/L-40 mg/L，调节pH值至7.4，按照每升试验培养基使用0.5 mL接种物滤出液的比例将接种物接种进锥形瓶中，用试验培养基定容至1L.

同样用试验培养基配制空白对照组，但只加接种物，不加受试物或参比物。

用试验培养基接种一瓶同时含有受试物和参比物的程序对照组检查受试物对接种物的抑制作用。用经灭菌的未接种的受试物溶液(无菌对照组)检查受试物是否发生非生物降解。可采用滤膜

(0.2 m~0.45 um)过滤或加人适当的有毒物质来抑制微生物活性。

另外，可采用一个含有受试物、接种物和消毒剂的吸附对照组检验受试物在污泥、容器壁上的吸附性，评价受试物的吸附程度

混合之后，从每个锥形瓶取样测定其初始DOC浓度(附录C)，用铝箔将锥形瓶口盖住，并确保锥形瓶中试验药液和外界空气能自由交换，将锥形瓶置入震荡器中培养。

6.3.2取样和DOC测定

整个试验期间定期从每个锥形瓶中取样测定DOC浓度(两个平行)，必须连续测定试验悬浮液和接种物空白平行试验的DOC.每次测定DOC时，试验悬浮液的取样量以满足试验测定的*小量为宜。

在取样之前应向锥形瓶中加入适量的水以补充蒸发掉的水分。取样前将培养基充分混合并确保在取样前粘附在容器壁上的物质再次溶解或悬浮。取出的样品应立即用滤膜过滤或离心分离。取样当天对过滤或分离的样品进行测定。否则在2 ℃~4℃*多保持48h或在-18℃以下长期保存。

6.3.3取样频率

取样频率要保证取得足够的样品，从而可以评估十天观察期内DOC的去除百分率。取样的模式无法精确描述。如果在取样的当天进行测定，可根据测定结果确定下次的取样时间，如果将样品保存后再测定，则每天取1次或每两天取1次样品，先测定*后的样品(第28天的)，用逐步倒退法选择测定。

其他样品，这样用相对较小的样品数目可能获得一个很好的生物降解曲线，如果*后的样品(第28天的)没有明显降解，其他样品无需再进行测定。

7质量保证与质量控制

a)在稳定期、试验结束时或十天观察期结束时，平行试验间的降解率*大差别应低于20%.

b)试验进行到14d时，参比物程序对照的降解率(以DOC计)不小于70%.

8 数据与报告

8.1 数据处理

8.1.1 测定数据记录和处理

将试验数据填写在数据记录表中(附录D)

8.1.2 生物降解百分率计算

用DOC测定平均值计算每次取样时两个试验组的降解率(D，)，见式(1);D.-[--CaX 1000

(1)式中：D，-t时刻的降解百分率，%;Co-含受试物和接种物的试验组的初始DOC平均浓度，单位为毫克每升(mg/L);C-含受试物和接种物的试验组：时刻的DOC平均浓度，单位为毫克每升(mg/L);Cio)-空白对照组的初始DOC平均浓度，单位为毫克每升(mg/L);Cb()--空白对照组：时刻的DOC平均浓度，单位为毫克每升(mg/L).

所有浓度值为试验中测得。

用两个试验组的平均值，绘图表示降解过程，如果试验符合有效性标准，指出十天观察期。计算和报告在稳定期、试验结束和在十天观察期结束时的DOC去除百分率。

t0n式中：D，-非生物降解百分率，%;Ccto)-无菌对照组的初始DOC浓度，单位为毫克每升(mg/L);Ct)-无菌对照组：时刻的DOC浓度，单位为毫克每升(mg/L).

8.1.3 初级生物降解百分率计算

当可获得受试物的特定化学分析数据时，可按照式(3)计算初级生物降解百分率。

D，=S-Sx 100

...............................

式中：D，-时刻(试验结束时通常为28 d)的初级生物降解百分率，%;S.-试验结束时试验组中受试物的残留量，单位为毫克每升(mg/L);S--试验结束时无菌对照组中受试物的残留量，单位为毫克每升(mg/L).

8.2 结果报告

试验报告应包括以下内容：a)受试物：一物理属性，及基本理化性质;

b)试验条件：接种物：状态和取样地点，浓度和预处理方式;

-污水中工业废水的比例和状况(若已知);试验周期与温度;如果受试物是非常难溶的物质，提供受试物溶液/悬浮液制备方法;程序改变的原因及解释说明。

c)结果：将数据填入“数据记录表";任何观察到的抑制现象;任何观察到的非生物降解;受试物质特定化学分析数据(如果有);受试物降解产物的分析数据(如果有);受试物及参比物的降解曲线，包括停滞期、降解期和十天观察期和斜率;稳定期、试验结束时和(或)十天观察期结束时的降解百分率。